从时代、区域和城乡三维属性考察国民体育锻炼行为的变迁规律，对于回溯全民健身发展历程、精准聚焦政策发力方向具有重要意义。研究使用横断历史元分析方法，以参加体育锻炼和经常参加体育锻炼的人数比例2个口径分析我国1995—2020年国民体育锻炼行为的变迁过程。结果发现：25年间国民参加体育锻炼的人数比例平均约为44.47%，经常参加体育锻炼的人数比例平均约为29.22%，平均年增长量分别为1.45%与0.27%，国民体育锻炼参与的普及度显著提升，但体育锻炼参与的规律性仍有待加强；2008年北京奥运会和2022年北京冬奥会的成功举办对此发挥了短期促进效应，而全民健身制度化则发挥着更为稳定的长期效应；国民体育锻炼行为的省际差异梯度明显，中部省份人口的体育锻炼普及程度高于全国平均水平，经济较为发达的东部省份人口体育锻炼的规律性更强；城市居民体育锻炼参与程度始终高于农村，但全民健身计划实施后农村后发优势明显，随时间推移城乡之别呈现逐渐弥合趋势。综上，国民体育锻炼行为变迁呈现复杂的发展过程，在未来需进一步发挥全民健身计划和重大赛事的驱动效应，推动全民健身均衡发展，赋能“体育强国”建设。